Regensburg 2010 – scientific programme

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 12: Group-III-Nitrides: Optical Properties I

HL 12.3: Talk

Monday, March 22, 2010, 14:30–14:45, H15

Kathodolumineszenz-Untersuchungen an dicken rissfreien GaN-Schichten auf Si(111)-Substraten — •Anja Dempewolf, Frank Bertram, Thomas Hempel und Jürgen Christen — Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland

Die Heteroepitaxie von GaN auf Siliziumsubstraten stellt eine geeignete und wirtschaftliche Alternative zum Wachstum auf anderen Substraten, wie Saphir oder SiC, dar. Um dicke rissfreie GaN-Schichten hoher kristalliner und optischer Qualität für effiziente LEDs zu erzielen, ist ein geeignetes Stressmanagement erforderlich, das z. B. durch den Einsatz von LT-AlN-Zwischenschichten erreicht wird. Mittels hoch orts- und spektral aufgelöster Kathodolumineszenzmikroskopie (KL) wurden die Lumineszenzeigenschaften dicker rissfreier GaN-Schichten auf Si(111)-Substraten bei Heliumtemperatur untersucht. Auf einem optimierten Template, bestehend aus einer AlN-Keimschicht, einem AlGaN-Puffer mit stufenweise reduzierter Al-Konzentration, abgeschlossen mit einer nominell undotierten GaN-Schicht, wurden mehrere Mikrometer Si-dotiertes GaN, unterbrochen von AlN-Zwischenschichten, aufgewachsen. Ortsaufgelöste Messungen an der Bruchkante zeigen den Einfluss der Zwischenschichten auf die Quantenausbeute. Die Analyse der spektralen Position der band-kantennahen GaN-Emission in spektral hoch aufgelösten Linescans entlang der Bruchkante erlaubt direkte Rückschlüsse auf den Verspannungszustand und die Veränderung der freien Ladungsträgerdichte vom Substrat zur Oberfläche.